【摘要】：自20世紀(jì)八十年代末出現(xiàn)LD泵浦的全固體激光器以來(lái),激光技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化。全固態(tài)激光器以其高輸出功率、高脈沖能量、超短脈寬和光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、通信、印刷、科研、材料加工及軍事等領(lǐng)域,以結(jié)構(gòu)緊湊、使用壽命長(zhǎng),工作性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)成為研究熱點(diǎn),推動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文圍繞LD側(cè)泵的聲光調(diào)Q激光器展開(kāi)工作,對(duì)Nd:YAG固體聲光調(diào)Q激光器進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,主要內(nèi)容為:1.簡(jiǎn)要介紹了全固態(tài)激光器的發(fā)展歷程,近年來(lái)Nd:YAG在激光器中的應(yīng)用以及調(diào)Q激光器發(fā)展概況。2.首先簡(jiǎn)述了二極管固體激光介質(zhì)的要求,并對(duì)常用的固體激光介質(zhì)進(jìn)行了分析比較;簡(jiǎn)單介紹了Nd:YAG物理性能和激光性能,給出其物光特性、能級(jí)躍遷結(jié)構(gòu)和光譜特性;對(duì)LD常用的三種泵浦方式的優(yōu)劣進(jìn)行說(shuō)明。3.首先簡(jiǎn)述了調(diào)Q的基本原理;然后再調(diào)Q方式的不同簡(jiǎn)要說(shuō)明了主動(dòng)調(diào)Q與被動(dòng)調(diào)Q的異同及它們的主要調(diào)Q類(lèi)型;最后詳細(xì)介紹了聲光調(diào)制原理和基于聲光調(diào)制器的聲光調(diào)Q技術(shù)。4.理論研究了調(diào)Q速率方程組,并利用四階龍格—庫(kù)塔法對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)數(shù)值模擬,得到了得到了調(diào)Q方程的數(shù)值仿真,損耗、腔長(zhǎng)、初始光子數(shù)密度和初始反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度對(duì)脈沖波形的影響。損耗越大,腔長(zhǎng)越長(zhǎng),脈沖的光子數(shù)密度的峰值越小,脈寬減小。初始光子數(shù)密度和初始反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度增加,脈沖上升沿建立的時(shí)間縮短。初始光子數(shù)密度增加,光子數(shù)密度的峰值無(wú)明顯變化;脈寬基本無(wú)變化。隨著初始反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度增加,光子數(shù)密度的峰值明顯增加;脈寬基本無(wú)變化。5.采用平平腔進(jìn)行了靜態(tài)輸出光和側(cè)泵調(diào)Q的實(shí)驗(yàn)。在靜態(tài)時(shí),當(dāng)電流為21A,最大輸出功率為60W,相應(yīng)的光光轉(zhuǎn)換效率為12.98%。在Q開(kāi)關(guān)關(guān)斷狀態(tài)下測(cè)量漏出光功率與Q開(kāi)關(guān)右間距的關(guān)系,在右間距為5.00mm時(shí),漏出的最低光功率約為6W。在Q開(kāi)關(guān)常出光的狀態(tài)下,測(cè)量了輸出功率隨調(diào)Q頻率的變化。
【圖文】：

圖 2.1 Nd:YAG 的能級(jí)圖[71]Fig. 2.1 Energy level diagram of Nd:YAG級(jí)圖 2.1 所示，對(duì)激光有貢獻(xiàn)的主要吸收帶有五條,其中心波長(zhǎng)和:3 m922724924I G G8 m722524924I G G5 m324724924I F S1 m922524924I F H7 m324924I F帶寬約為 300 ，其中以 0.75μm 和 0.81μm 為中心的兩個(gè)吸收帶的出了在溫度 300K 時(shí)的吸收光譜,如圖 2.2 所示。

圖 2.2 300K 時(shí) Nd:YAG 吸收光譜Fig. 2.2 Nd:YAG absorption spectra at 300K泵浦下，，Nd3+由基態(tài)躍遷到各吸收能級(jí)后,很快通過(guò)無(wú)輻射弛豫躍遷 向下能級(jí)自發(fā)輻射產(chǎn)生熒光。圖 2.3 為 YAG 激光輸出附近 Nd3+相應(yīng)的躍遷能級(jí)。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN248

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 張超;LD側(cè)面泵浦棒狀Nd:YAG激光器的熱效應(yīng)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2012年

2 楊穎;LD側(cè)泵Nd:YAG激光器諧振腔的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

3 李世光;LD端面抽運(yùn)YVO_4/Nd：YVO_4和Nd：Y_（0.8）Lu_（0.2）VO_4晶體調(diào)Q激光特性研究[D];山東師范大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2597038